百米U75V钢轨矫直前冷却过程弯曲变形的有限元分析

通过研究百米钢轨冷却的边界条件,采用三维瞬态非线性有限元法计算分析了百米U75V平直钢轨矫直前冷却过程中的弯曲变形变化规律。结果表明,平直钢轨在冷却过程中的弯曲变形是一个循环反复的过程,但钢轨最终是弯向轨头的;在考虑钢轨与冷床摩擦作用的情况下,平直钢轨终冷后,其变形特点是中间平直、两端弯曲,端部弯曲范围约为18 m。     

复合式型钢冷床在百米高速钢轨生产线的应用研究

型钢冷床是型钢生产线上的重要设备,将轧制后的型钢进行横向移送,并在移送过程中逐渐冷却,在保证产品质量的前提下达到均匀、快速冷却的效果。随着先进生产工艺的出现,对生产型钢及钢轨设备的功能也逐渐提高。为适应生产百米高速钢轨(重轨),提出根据不同产品要求,在冷却过程中采用自动预弯、强制冷却等附加功能,并对冷床传动形式等进行系统研究,研发出了百米高速钢轨生产线用复合式型钢步进冷床。     

空冷过程T型钢放置角度对温度场分布影响

T型钢以某一倾角放置于冷床上进行空冷,由于其横截面的非对称特性及重力的影响,在冷却过程各面冷却并不均匀,这引起的热应力使得T型钢下冷床产生严重的弯曲变形。本文给出了通过数值计算获得T型钢表面换热系数的方法,并系统的研究了T型钢在冷床上的不同放置角度对其冷却时间及断面温度场分布的影响,研究结果可为实际的冷床齿形倾角设计提供依据。     

用反弯法控制钢轨矫前弯曲度

从理论上计算钢轨自然冷却过程因不均匀收缩而产生的弯曲度，并通过实测得以验证，证明计算方法和结果是正确的，根据分析得到弯曲产生机理及影响因素，提出了预反弯的技术设想，通过在冷床、缓冷坑巧妙设置预后弯装置，利用钢轨热态的良好塑性将春向冷态时翘曲的反方向弯曲，使钢轨冷却后达到平直或接近平直。试验结果表明，反弯后钢轨的矫前平直度由原来的６００－９００ｍｍ／２５ｍ减少到１４０－４５０ｍｍ／２５ｍ，反弯效果明     

钢轨轧后空冷过程三维有限元模拟

继承60 kg/m钢轨全轧程热力耦合终轧稳定阶段的温度场,并采用三维热力耦合有限元的方法,对钢轨轧后空冷过程中的温度场、应力场和变形进行了相应的模拟分析,得到钢轨空冷过程中的温度变化规律和弯曲变形规律及空冷后的应力分布情况。结论如下:冷却初始,钢轨各部位的冷却速率差异较大,但随着冷却时间的延长,冷却速率趋于一致。钢轨的弯曲变形十分复杂,这主要是由于冷却过程中钢轨不同部位的温度及降温速度导致的。最后根据钢轨空冷后的弯曲变形曲线拟合出的钢轨弯曲度公式,经计算和实际生产的结果较为吻合。     

h型钢冷床防扭技术改进

针对H型钢冷床在高温段运行中存在的变形扭钢问题展开研究,对步进梁冷床齿条进行改进,提高步进梁冷床齿条运行过程中的稳定性,克服了型钢冷却中的扭曲现象,提高了产品的合格率和生产效率。     

钢轨残余应力研究

采用切割法,用应变片测定了钢轨纵向残余应力.并研究了主要工艺因素如冷却,矫直方式(立矫、卧矫),矫直次数,矫直变形量以及淬火等对钢轨残余应力的影响.试验结果表明,钢轨轧后冷却过程中产生的残余应力主要由热应力造成,其值不大.普通轨中的残余应力取决于矫直过程.增加矫直次数不会增加钢轨中的残余应力.矫直过程产生残余应力的机理是复杂的,除弯曲变形外,还必须考虑沿钢轨轴向产生的缩短变形.全长淬火轨经卧矫后,在轨头踏面仍保持了较大的压缩残余应力,这对于提高钢轨的疲劳强度是有利的.     

立置式钢板冷床

冷床是精整设备中重量及占地面积最大的设备，直接影响钢板的质量，立置式钢板冷床的特点是钢板垂直立于冷床上做步进式移动。通过与现有冷床进行分析比较，表明该冷床是一种钢板冷却快，冷却均匀，无划伤，钢板平面度好，占地面积小，投资省的新型冷床。     

步进冷床轧件制动问题的探讨

步进齿条式冷床具有冷却效率高、轧件冷却均匀等优点，且在冷床运输冷却的过程中对轧件具有矫直作用，是现代小型、中型、无缝钢管生产线普遍采用的冷床，轧件进入冷床时一般是高速，要求上冷床床体前要完全静止，在这短时间内轧件从高速至静止并安全上冷床，其中一个重要机构就是制动板。轧件在冷床输入端的制动是步进式齿条冷床的一个重点技术课题。     

计算机仿真在链式冷床设计中的应用

链式冷床是钢管生产中的常见设备,钢管在其上面通过断续横向滚动获得较好的冷却效果和直度效果。常见的链式冷床有单向链式冷床和双向链式冷床。综合了两种冷床的特点,简析了计算机仿真在链式冷床设计中的一些应用,通过拨爪受力的变化,确定冷床倾斜角,使其更好的实现了设计功能。     

节能型重轨冷床

介绍了一种新型重轨冷床.该冷床的前部设有预弯装置,用于重轨的在线预弯冷却;在冷床的设计中,运送重轨的动梁在每个行程中只承受部分载荷,整个系统在运动时是平衡的.上述这些特点不仅明显减少了冷床的驱动功率,同时也降低了运行费用.     

优特钢棒材冷床技术

根据冷床的设计经验及棒材生产线的工艺实践,提出了标准冷却、缓冷快过及强制冷床冷却等模式,以满足优特钢车间的生产需要。与常规冷床相比,此冷床冷却后的棒材平直度更高,可减少某些规格的优特钢产品的个别后续精整工序,为企业节约成本,带来较高收益。     

BS75R重轨钢矫直断裂原因分析

2007年1月杭钢生产的BS75R重轨矫直断裂异常增多。分析表明，主要原因是重轨在冷床上冷却速度过快而产生伪共析组织，使其韧性变差，其次是轧制到开始矫直间隔时间过长，钢轨沿长度方向温度梯度过大，在矫直时造成局部应力过大。     

英标BS80A钢轨轧制工艺开发

BS80A钢轨主要出口到东南亚及非洲铁路运量较小的国家,从断面特点和研制标准看,BS80A钢轨存在单重轻、轧边机出钢易扭转、腿薄万能轧机轧辊磨损快和成品尺寸难保证等研制难点,通过采取不均匀大变形量前移至BD轧机、导卫优化设计、万能轧机腿部变斜度设计、冷床均匀大变形预弯和平立复合矫直工艺等技术措施,成功研制出BS80A钢轨,产品规格尺寸、表面质量和平直度等指标达到标准要求。     

新的钢轨头部淬火方法

奥钢联多那维茨厂发明了一种方法,利用轧制余热进行热处理,使钢轨达到高强度,可与感应加热达到一致的效果。在多那维茨厂进行了一些试验,对40m长的钢轨进行热处理,钢轨经过最后一个轧制道次后直接从冷床取下,并将轨头浸入具     

QU100吊车轨生产工艺设计与应用

针对QU100吊车轨轧制过程中头底不均匀变形严重以及冷却后弯曲度大等问题,通过对变形量分配、轧制工艺计算机仿真分析、导卫设计、冷床均匀大变形预弯和大压下量平立复合矫直工艺等进行优化,成功开发出QU100吊车轨,产品规格尺寸、表面质量和平直度等指标达到标准要求;优化后产品综合合格率达到99.12%,成材率达到92.66%。     

新型H380级别高强度钢轨热处理工艺的数值模拟

通过计算机数值模拟计算对H380级别热处理钢轨的淬火过程进行了分析。钢轨热处理过程是一种鉴于等温转变与连续冷却转变之间的"连续等温转变过程"。计算表明:对于H380级别热处理钢轨温降控制在200～250℃,钢轨轨头相变温度不应超过620℃,轨头抗拉强度取样位置处珠光体组织相变温度不应超过650℃,相变孕育期为22～30 s,在此段加强冷却强度,降低珠光体组织相变开始温度。有利于钢轨轨头淬硬层的深化,提高该级别热处理钢轨抗拉强度。     

中小型棒材车间步进式冷床长度的计算

介绍了年产100万t的某棒材中小型轧钢车间冷床的工艺尺寸计算和冷却能力的校核。对棒材在冷床上的冷却主要考虑热辐射,采用波尔茨曼公式计算棒材冷却所需时间,求出冷床长度,并将该时间与棒材在冷床上实际通过的时间进行比较,校核了冷床长度。     

加工条件对管线钢组织影响的实验研究

管线钢的最终组织和性能与控轧工艺以及加速冷却直接相关。采用一种新型的模拟轧制过程设备来研究X70级别管线钢在热变形冷却后的组织；设计了一系列的平面应变压缩实验来模拟板带轧制过程参数特别是精轧温度和冷却速率对最终组织的影响。采用恒定的变形速度70 s-1以及恒定的道次间隙时间，在850、900、950 ℃温度下的单道次和多道次压缩变形，随后研究2种不同冷却速率（3 ℃/s，6 ℃/s）获得的最终微观组织。观察发现，对于950、900、850 ℃的变温变形，出现了严重的混晶现象，而850 ℃下进行的3次压缩试样在6 ℃/s冷却到660 ℃后铁素体晶粒尺寸达到4.3 μm。     

钢轨对焊顶锻变形热力模拟研究

采用Gleeble-2000热模拟试验机，对高速铁路轨道用U71Mn钢轨钢的对焊顶锻变形过程进行了热力模拟试验。研究了不同加热条件下，钢轨顶锻所需压力的大小；探索了在相同加热条件下，钢轨钢在顶锻变形过程中的顶锻量、顶锻速度以及带电顶锻时间对接头焊接质量的影响规律。实验结果为合理制定钢轨对焊工艺，有效控制焊轨质量，确保列车安全运行提供了试验数据和理论依据。